Вдосконалення режиму аналітичного гіроазимута для компенсації балістичної девіації морського гірокомпаса
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259024Ключові слова:
гірокомпас, гіроазимут, режим аналітичного гіроазимута, балістична девіація, аналітична компенсація похибокАнотація
Однією з основних похибок гірокомпаса є балістична девіація, що виникає при маневруванні судна. Це становить важливий аспект вирішення проблеми навігаційної безпеки мореплавства, яка є об’єктом виконуваних досліджень. У рамках останніх запропоновано вдосконалення режиму аналітичного гіроазимута для компенсації балістичної девіації морського гірокомпаса, що являє собою предмет даних наукових розвідок.
При застосуванні класичного способу зменшення балістичної девіації (фізичного перемикання приладу в режим гіроазимута) за певних умов гірокомпас після маневру може не повернутися в меридіан і втратить працездатність. Водночас класична алгоритмічна компенсація шляхом розрахунку балістичної девіації вимагає інформації із зовнішніх пристроїв, наприклад лага та/або приймача GPS (Global Positioning System). Для компенсації балістичної девіації в даній праці вдосконалено режим аналітичного гіроазимута, призначений для підвищення точності морського гірокомпаса на маневрі, шляхом застосування для фільтрації каналу акселерометра фільтра третього порядку. Це дозволяє компенсувати балістичну девіацію та знизити інтеркардинальну девіацію на хитавиці. У роботі запропоновано методику розрахунку часу перемикання між режимами гірокомпаса, яка дозволяє отримати задане значення балістичної девіації. Як наслідок, вдосконалений спосіб зменшення девіації має точність, порівняну з класичним. При використанні даного способу виключена втрата гірокомпасом властивості вибірковості відносно меридіану (вказування курсу), бо прилад не перемикається в режим гіроазимута.
Запропонований спостережний пристрій можна застосовувати на серійних гірокомпасах без необхідності переналаштування й отримати бажане значення залишкової похибки компенсації девіації (за розрахунками до 0,3°)
Посилання
- Zbrutskyi, O. V., Dovhopolyi, A. S., Nesterenko, O. I., Hryhoriev, V. M. (2017). Hirokompasy dlia navihatsii ta navedennia. Kyiv: Politekhnika, 200.
- Sharma, P. M. (2011). Theory of Marine Gyro Compass. Bhandarkar Publications, 111.
- Ryzhkov, L. M., Ivanov, S. V. (2006). Shliakhy zabezpechennia funktsionuvannia korektovanoho hirokompasa yak dvorezhymnoho pryladu. V naukovo-tekhnichna konferentsiya “Pryladobuduvannia: stan i perspektyvy”. Kyiv: NTUU “KPI”, 14.
- Chichinadze, M. V. (2018). Marine Gyrocompasses: Development and Prospects. Giroskopiya i Navigatsiya, 26 (3), 136–142. doi: https://doi.org/10.17285/0869-7035.2018.26.3.136-142
- Zamorsky, A. (2020). Indirect control gyrocompass for land mobile vehicles. Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Series Instrument Making, 59 (1), 5–23. doi: https://doi.org/10.20535/1970.59(1).2020.210165
- Jaskólski, K., Felski, A., Piskur, P. (2019). The Compass Error Comparison of an Onboard Standard Gyrocompass, Fiber-Optic Gyrocompass (FOG) and Satellite Compass. Sensors, 19 (8), 1942. doi: https://doi.org/10.3390/s19081942
- Uspenskyi, V., Bagmut, I., Nekrasova, M. (2018). Development of method and algorithm of dynamic gyrocompassing for highspeed systems of navigation and control of movement. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (9 (91)), 72–29. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.119735
- Sun, J., Xu, X., Liu, Y., Zhang, T., Li, Y., Tong, J. (2017). An Adaptive Damping Network Designed for Strapdown Fiber Optic Gyrocompass System for Ships. Sensors, 17 (3), 494. doi: https://doi.org/10.3390/s17030494
- Liu, Y., Yang, G., Cai, Q. (2020). A Novel Method for Determination on Switch Timing Between Damping and Non-Damping Status of Strapdown Fiber Optic Gyrocompass. IEEE Access, 8, 15870–15882. doi: https://doi.org/10.1109/access.2020.2964664
- Sun, F., Xia, J., Ben, Y., Zu, Y. (2015). A novel EM-Log aided gyrocompass alignment for in-motion marine SINS. Optik - International Journal for Light and Electron Optics, 126 (19), 2099–2103. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2015.05.113
- Gao, S., Wei, W., Zhong, Y., Feng, Z. (2014). Rapid alignment method based on local observability analysis for strapdown inertial navigation system. Acta Astronautica, 94 (2), 790–798. doi: https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2013.10.003
- Smirnov, E. L., Orekhov, A. V. (1991). O metode vychisleniya inertsionnykh deviatsiy, baziruyuschemsya na ispol'zovanii matematicheskoy modeli girokompasa. Metody i tekhnicheskie sredstva morskogo sudovozhdeniya. Moscow: Mortekhinformreklama, 30–40.
- Ivanov, S. V., Bezvesilnaya, O. N., Ryzhkov, L. M., Staritskiy, L. P. (2003). Corrected Gyrocompass Synthesis as a System with Changeable Structure. Symposium Gyro Technology 2003. Stuttgart, 12.0–12.8.
- Bereza, B. V., Mumin, O. L., Skalon, A. I. (1993). Sovremennye malogabaritnye akselerometry mayatnikovogo tipa dlya sistem inertsial'noy navigatsii i upravleniya. Giroskopiya i navigatsiya, 2, 34–38.
- Shaydenko, A. Ya., Lapaev, A. V. (1983). Pretsizionnye nizkochastotnye akselerometry. Dep. VINIITI No. 3168-83.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Sergiy Ivanov, Pavlo Oliinyk, Gennadii Virchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
